KR20160109316A - 폐열 회수형 가스 조리 기구를 이용한 난방 및 급탕 시스템 - Google Patents

폐열 회수형 가스 조리 기구를 이용한 난방 및 급탕 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐열 회수형 가스 조리 기구 및 이를 이용한 난방 및 급탕 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구는 테이블 중앙에 개구를 가지는 본체와, 개구에 위치하는 화덕과, 지지 프레임에 의해 화덕 하방의 본체 내에 설치되는 가스 화구와, 화덕 내주면에 코일 형상으로 위치하는 열교환관으로 구성되며, 본 발명에 따르면 전열 면적의 극대화를 통한 효율적인 열교환에 의하여 높은 폐열 회수 효율성을 가짐과 아울러, 가스 화구 주위의 유입류 및 배출류 흐름이 원활하여 높은 연소 효율성을 가지며, 더욱이 그 구조가 간단하고 단순하여 제작 및 수리가 용이하며 경제적임은 물론, 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부를 분리 구성함으로써 열교환관의 손상 시 보수 및 교체가 간단하고 용이하며, 또한 축열부에 연통되는 난방부와는 별개로 축열부 내에 급탕부를 분리 설치하여 구성함으로써 급탕부의 급탕을 청정하게 유지할 수가 있음은 물론, 축열부에 압력이 걸릴 염려가 없어 장수명성을 지닌다.

Description

폐열 회수형 가스 조리 기구 및 이를 이용한 난방 및 급탕 시스템{WASTE HEAT RECOVERY TYPE GAS COOKING DEVICE AND HEATING AND HOT WATER SUPPLYING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 폐열 회수형 가스 조리 기구 및 이를 이용한 난방 및 급탕 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 하부에 가스 버너가 위치하는 가스 화덕의 내주연부에 코일 형상의 열교환관이 위치하는 폐열 회수형 가스 조리 기구 및 이를 이용한 난방 및 급탕 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 음식점, 또는 사내 또는 학내 식당 등에서 사용되는 가스 조리 기구는 복수개의 소형 용기를 동시에 가열할 수 있도록 복수개의 가스 화구가 노출된 상태로 복수의 열로 배치되어 있는 노출형 버너와 단 하나의 대형 용기를 가열할 수 있는 대형 가스 화구가 화덕 내에 배치된 은폐형 버너로 대별될 수 있다.
상기한 가스 화구는 노출형과 은폐형 모두 1열1구 내지 3열3구 형태의 주물 또는 알루미늄 또는 세라믹 화구로 형성될 수 있으며, 상기한 열은 단 하나의 원형 루프 형태의 노즐인지 아니면 서로 다른 직경을 가지는 2 또는 3열의 루프 형태의 노즐인지를 나타내고, 상기한 구는 루프의 수에 따른 가스 주입구의 수효이며, 여기서 상기한 가스 화구를 이루는 루프 형태의 열로 된 노즐 상부에는 다수의 가스 분사공이 형성된다.
전술한 바와 같은 종래의 노출형 가스 버너는 가스 화구가 상부에 노출되어 있으므로 용기 가열시 화염이 용기의 바닥면을 따라 직접 접촉하여 가열되며 가열 화염과 열기는 노출된 상방의 대기 중으로 급속히 소진되므로 가스 연료의 낭비가 상대적으로 심하게 되어 비용 지출 증가의 요인이 된다는 문제점이 있었다.
또한 단일 대형 용기의 가열을 전술한 바와 같은 은폐형 가스 버너 역시 가열 열기가 노출된 하방을 통하여 소진되므로 폐열이나 잔열의 회수는 곤란하므로 역시 경제적이지 못하다는 문제점이 있다.
따라서 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 종래의 방안으로서, 한국 등록특허공보 제10-0799451호(2008.01.23. 등록)는 테이블에 고정되는 버너 하우징과, 버너 하우징의 상부에 조립되는 버너 헤드와, 버너 날개와, 점화 플러그와, 상광하협형의 화덕과, 화덕 상부의 용기 받침대로 구성함으로써, 하방으로 소진되는 가열류의 양을 저감시킨 가스버너 구조를 제안하고는 있으나, 이 기술은 폐열 또는 잔열 회수형 화덕 구조에 관한 것은 전혀 아니다.
한편, 종래 한국 공개특허공보 제10-2014-0101217호(2014.08.19. 공개)는 조리용기가 안착되는 상부 개구부와 그로부터 내측으로 오목하게 형성되는 만입부와 그 중앙에 버너가 설치되는 버너삽입구가 형성된 내측용기와, 내측용기의 하부에 결합되어 내측용기와의 사이에 밀폐된 연소가스 순환공간을 형성하는 외측용기와, 만입부의 상단에 내측용기를 관통하여 형성되고 만입부와 연소가스 순환공간을 연결하는 복수의 배기홀, 및 외측용기 일측에 형성되고, 연소가스 순환공간과 연통되어 연소가스를 외부로 배출하는 배출관을 포함하는 폐열 회수 구조를 가지는 화덕을 제안하고 있으며, 구체적으로는 급수 및 배수 밸브가 설치되고 배출관과 연결된 열교환관이 위치하는 수조로 구성되는 열회수부를 가지는 본체가 결합되어 있다.
그러나 상기한 화덕은 상방 개구부는 용기에 의해 밀폐되고 연소류는 굴곡되어 하부에 위치하는 배출관을 통과하여야 하므로 가스 버너의 유입류 흐름에 악영향을 미칠 우려가 있으며 그 구조가 복잡하고, 수조 내에 열회수부가 형성된 본체가 화덕에 접촉하게 설치되므로 화덕 부분의 열 손상 시 보수가 번거로울 뿐만 아니라, 본체의 열교환관 손상 시 수리가 곤란하고, 단일 급배수 경로를 가지므로 녹물 발생우려가 있으며, 수조에 저장되는 물과 같은 열저장 매체가 과열될 경우 본체 내에 압력이 걸리게 될 염려가 있다는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 폐열의 효과적인 활용 문제는 사골국이나 설렁탕, 곰탕, 해장국, 육개장, 갈비탕, 감자탕, 족발이나 보쌈, 뼈국 등과 같이, 큰 솥에 넣고 장시간에 걸쳐 조리하는 우리의 전통 요리를 취급하는 음식점에서 특히 중요한 문제로 대두되고 있다.
등록특허공보 제10-0799451호(2008.01.23. 등록) 공개특허공보 제10-2014-0101217호(2014.08.19. 공개)
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 전열 면적의 극대화를 통한 효율적인 열교환에 의하여 높은 폐열 회수 효율성을 가지는 폐열 회수형 가스 조리 기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 상기한 첫 번째 목적에 더하여 가스 버너 주위의 유입류 및 배출류 흐름이 원활하여 높은 연소 효율성을 가지는 폐열 회수형 가스 조리 기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 그 구조가 간단하고 단순하여 제작 및 수리가 용이하며 경제적인 폐열 회수형 가스 조리 기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부를 분리 구성함으로써 폐열 회수형 가스 조리 기구의 가스 버너 또는 열교환관의 손상 시 보수가 간단하고 용이한 난방 및 급탕 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다섯 번째 목적은 축열부에 연통되는 난방부와는 별개로 축열부 내에 급탕부를 분리 설치하여 구성함으로써 급탕부의 급탕을 청정하게 유지할 수가 있음은 물론, 축열부에 압력이 걸릴 염려가 없어 장수명성을 지니는 난방 및 급탕 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기한 첫 번째 내지 세 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態: aspect)에 따르면, 테이블의 중앙에 개구를 가지는 본체와, 상기한 개구에 위치하는 화덕과, 지지 프레임에 의해 상기한 화덕 하방의 본체 내에 설치되는 가스 화구와, 상기한 화덕 내주면에 코일 형상으로 위치하는 열교환관으로 구성되는 폐열 회수형 가스 조리 기구가 제공된다.
여기서, 상기한 지지 프레임의 양단부에는 핑거를 가지는 손바닥부가 형성되어 상기한 열교환관을 지지하게 할 수 있다.
상기한 가스 화구는 1열1구 내지 3열3구의 주물 또는 알루미늄 또는 세라믹 화구일 수 있다.
또한 상기한 화덕은 상단부가 테이블 상면에 돌출 형성되는 수직 원통상 또는 상광하협(上廣下狹)의 원통상으로 형성될 수 있다.
상기한 가스 화구에는 가스 연결관이 연결되고 그 노출된 외측에는 밸브가 위치함과 아울러, 상기한 밸브 개폐 상태 보호를 위한 가드(guard)가 형성되어 있을 수 있다.
상기한 본체의 테이블의 하방에는 이격하여 하부판이 설치되고, 상기한 가스 화구가 상기한 테이블과 하부판 사이의 공간에 배치될 수 있다.
또한 상기한 본체의 테이블 배면에는 차단판이 형성될 수 있다.
상기한 네 번째 및 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 적어도 하나 이상의 전술한 폐열 회수형 가스 조리 기구와; 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구와 연통되는 축열부와; 상기한 축열부에 연통되는 난방 파이프라인으로 구성되는 난방부와; 상기한 축열부 내에 독립적으로 코일상으로 위치하며 그 양단부에 상수 유입구 및 급탕 유출구를 가지는 급탕부와; 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부 사이에 위치하는 펌프 및 솔레노이드 밸브와; 상기한 축열부 및 난방부 사이에 위치하는 펌프 및 솔레노이드 밸브로 구성되는 난방 및 급탕 시스템이 제공된다.
여기서, 상기한 축열탱크의 상부 및 하부에는 각각 유출구 및 유입구가 형성되고, 펌프에 의하여 상기한 유출구로부터의 축열재가 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구의 열교환관의 하단부에 위치하는 유입구로 유입된 후 상단부의 유출구를 거쳐 상기한 축열탱크 하부의 유입구로 유입될 수 있다.
상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구의 열교환관의 유입구 및 유출구에는 커플러가 설치되고, 상기한 커플러의 분리에 의해 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부가 물리적으로 완전 분리될 수 있다.
상기한 축열부에는 온도계와 비상용 전기 히터가 설치됨과 아울러, 안전밸브와 축열재 보충용 보충 탱크가 설치될 수 있다.
또한 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구가 적어도 2개 이상 형성되는 경우 상기한 축열부와는 병렬로 연결된다.
본 발명에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구 및 이를 이용한 난방 및 급탕 시스템은 전열 면적의 극대화를 통한 효율적인 열교환에 의하여 높은 폐열 회수 효율성을 가짐과 아울러, 가스 화구 주위의 유입류 및 배출류 흐름이 원활하여 높은 연소 효율성을 가지며, 더욱이 그 구조가 간단하고 단순하여 제작 및 수리가 용이하며 경제적임은 물론, 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부를 분리 구성함으로써 열교환관의 손상 시 보수 및 교체가 간단하고 용이하며, 또한 축열부에 연통되는 난방부와는 별개로 축열부 내에 급탕부를 분리 설치하여 구성함으로써 급탕부의 급탕을 청정하게 유지할 수가 있음은 물론, 축열부에 압력이 걸릴 염려가 없어 장수명성을 지니므로, 음식점이나 사내 또는 학내 식당 등의 경우 그 폐열을 난방 및 급탕에 저비용으로 효과적으로 이용 할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 열교환관의 지지 및 배치 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 난방 및 급탕 시스템을 설명하는 시스템 모식도이다.
먼저 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 ‘가스 조리 기구’라는 용어는 비록 발명의 구체화와 기재의 편의를 위하여 가스를 이용한 조리 기구로 한정하여 기재하고 있지만, 전기를 이용하거나 다른 화석 연료를 이용하는 조리 기구에도 동일한 발명 사상으로 적용될 수 있으므로 다른 연료를 이용하는 조리 기구를 배제하고자 의도하는 것은 결코 아니다.
또한 ‘축열부’ 또는 ‘축열탱크’라는 용어는 열을 저장하는 부분 및 탱크를 의미하는 것으로서, 그 내부에 수용되는 축열재로서는 물이 가장 일반적이기는 하지만, 비열이 물보다 높은 공지의 다양한 고분자 물질을 이용할 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)의 사시도이며, 도 2는 도 1에서 열교환관(4)의 지지 및 배치 상태를 나타내는 사시도로서, 설명의 편의상 함께 언급하기로 한다.
본 발명에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)의 기본적인 구성은 테이블(2a)의 중앙에 개구(2b)를 가지는 본체(2)와, 상기한 개구(2b)에 위치하는 화덕(5)과, 지지 프레임(3d)에 의해 상기한 화덕(5) 하방의 본체(2) 내에 설치되는 가스 화구(3)와, 상기한 화덕(5) 내주면에 코일 형상으로 위치하는 열교환관(4)을 포함한다.
도시된 예에서는 상기한 본체(2)가 중앙에 개구(2b)를 가지는 테이블(2a)과 그로부터 하방으로 소정거리 이격하여 위치하는 하부판(2f) 및 이들을 지지하는 지지각(支持脚)(2c)으로 구성되고, 상기한 테이블(2a)의 배면에는 조리 중인 음식물이 벽에 튀는 것을 방지하기 위한 차단판(2e)이 형성된 경우를 나타내고 있으나, 본 발명에 있어서는 화덕(5)이 형성되어 있음이 중요하고 상기한 본체(2)의 형상이나 구조는 본 발명에 있어 엄격히 제한적인 것은 아니다.
상기한 가스 화구(3)는 1열1구 내지 3열3구의 주물 또는 알루미늄 또는 세라믹 화구일 수 있다.
또한 상기한 화덕(5)은 상단부가 테이블 상면에 돌출 형성될 수 있으며, 그 전체적인 형상은 수직 원통상 또는 상광하협(上廣下狹)의 원통상으로 형성되어 상기한 테이블(2a)의 개구(2b)에 일체형 또는 분리형으로 고정될 수 있다.
도시된 예에서는, 상기한 가스 화구(3)가 상기한 테이블(2a)과 하부판(2d) 사이의 공간에 배치되므로 가열을 위한 가스의 연소 시 공기 유입 및 배출이 원활히 이루어질 수 있으며, 상기한 가스 화구(3)를 본체(2)에 고정하기 위한 지지 프레임(3d)의 양단부에는 복수의 핑거(3f)를 가지는 손바닥부(3e)가 형성되어 상기한 열교환관(4)을 하부로부터 지지한다.
한편, 상기한 가스 화구(3)는 다수의 노즐공이 형성되어 있는 적어도 하나 이상의 루프 노즐(3a)에 연통된 가스 주입구(3b)에 연결되는 가스 연결관(도면부호 미부여)이 연결되고 상기한 가스 연결관의 노출된 외측에는 밸브(3c)가 위치함과 아울러, 본체(2) 전면에는 상기한 밸브(3c)의 개폐 상태 보호를 위한 가드(guard)(2f)가 형성되어 있을 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 난방 및 급탕 시스템을 설명하는 시스템 모식도인 도 3을 참조하여 더욱 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 난방 및 급탕 시스템은 적어도 하나 이상의 전술한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)와, 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)와 연통되는 축열부(6)와, 상기한 축열부(6)에 연통되는 난방 파이프라인(7c)으로 구성되는 난방부(7)와, 상기한 축열부(6) 내에 독립적으로 코일상으로 위치하며 그 양단부에 상수 유입구(8a) 및 급탕 유출구(8b)를 가지는 급탕부(8)와, 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)와 축열부(6) 사이에 위치하는 펌프(9) 및 솔레노이드 밸브(10,11)와, 상기한 축열부(6) 및 난방부(7) 사이에 위치하는 펌프(9a) 및 솔레노이드 밸브(12,13)로 구성된다.
여기서, 상기한 축열탱크(6a)의 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)에 연한 쪽의 상부 및 하부에는 각각 유출구(6c) 및 유입구(6d)가 형성되고, 상기한 유출구(6c) 쪽 라인에 위치하는 펌프(9)에 의하여 상기한 유출구(6c)로부터의 축열재(도면부호 미부여)가 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)의 열교환관(4)의 하단부에 위치하는 유입구(4a)로 유입된 후 급속히 가열된 다음, 상단부의 유출구(4b)를 거쳐 상기한 축열탱크(6a) 하부의 유입구로 유입됨이 열류 흐름상 바람직하나, 그 역으로 구성할 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)의 열교환관(4)의 유입구(4a) 및 유출구(4b)에는 각각 커플러(20)가 설치되어 있어서, 상기한 커플러(20)를 분리하는 것에 의하여 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)와 축열부(6)는 물리적으로 완전히 분리될 수 있으므로, 상기한 가스 화구(3) 부분이나 열교환관(4)의 수리나 교체가 원활하고 간단하게 이루어질 수 있게 된다.
상기한 축열부(6)에는 온도계(6e)와 비상용 전기 히터(6f)를 설치함으로써, 경우에 따라 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)의 미사용 시간이 길어질 경우 이를 이용하여 축열재를 가열할 수 있도록 구성할 수 있으며, 또한 필요하다면 안전밸브(6h)와 축열재 보충용 보충 탱크(6g)를 설치할 수도 있음은 물론이다.
또한 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구(1)는 1개 이상, 바람직하게는 2 이상을 설치하는 것이 바람직하며, 이 경우 축열부(6)와는 병렬로 연결하게 된다.
이상, 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 이로부터 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
1: 본 발명에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구
2: 본체
2a: 테이블 2b: 개구
2c: 지지각 2d: 하부판
2e: 차단판 2f: 가드
3: 가스 화구
3a: 루프 노즐 3b: 가스 주입구
3c: 밸브 3d: 지지 프레임
3e: 손바닥부 3f: 핑거
4: 열교환관
4a: 유입구 4b: 유출구
4c: 고정부
5: 화덕
6: 축열부
6a: 축열 탱크 6b: 단열재
6c: 유출구 6d: 유입구
6e: 온도계 6f: 비상용 전기 히터
6g: 보충 탱크 6h: 안전밸브
7: 난방부
7a: 유출구 7b: 유입구
7c: 난방 파이프라인
8: 급탕부
8a: 상수 유입구 8b: 급탕 유출구
8c: 코일형 파이프라인
9,9a: 펌프
10,11,12,13,14: 솔레노이드 밸브
20: 커플러

Claims (12)

  1. 테이블의 중앙에 개구를 가지는 본체와;
    상기한 개구에 위치하는 화덕과;
    지지 프레임에 의해 상기한 화덕 하방의 본체 내에 설치되는 가스 화구와;
    상기한 화덕 내주면에 코일 형상으로 위치하는 열교환관으로 구성되는
    폐열 회수형 가스 조리 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 지지 프레임의 양단부에는 핑거를 가지는 손바닥부가 형성되어 상기한 열교환관을 지지하는 폐열 회수형 가스 조리 기구.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 가스 화구는 1열1구 내지 3열3구의 주물 또는 알루미늄 또는 세라믹 화구인 폐열 회수형 가스 조리 기구.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 화덕은 상단부가 테이블 상면에 돌출 형성되는 수직 원통상 또는 상광하협(上廣下狹)의 원통상으로 형성되어 있는 폐열 회수형 가스 조리 기구.
  5. 제3항에 있어서, 상기한 가스 화구에는 가스 연결관이 연결되고 그 노출된 외측에는 밸브가 위치함과 아울러, 상기한 밸브 개폐 상태 보호를 위한 가드(guard)가 형성되어 있는 폐열 회수형 가스 조리 기구.
  6. 제1항에 있어서, 상기한 본체의 테이블의 하방에는 이격하여 하부판이 설치되고, 상기한 가스 화구가 상기한 테이블과 하부판 사이의 공간에 배치되어 있는 폐열 회수형 가스 조리 기구.
  7. 제1항에 있어서, 상기한 본체의 테이블 배면에 차단판이 형성되어 있는 폐열 회수형 가스 조리 기구.
  8. 적어도 하나 이상의 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 폐열 회수형 가스 조리 기구와;
    상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구와 연통되는 축열부와;
    상기한 축열부에 연통되는 난방 파이프라인으로 구성되는 난방부와;
    상기한 축열부 내에 독립적으로 코일상으로 위치하며 그 양단부에 상수 유입구 및 급탕 유출구를 가지는 급탕부와;
    상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부 사이에 위치하는 펌프 및 솔레노이드 밸브와;
    상기한 축열부 및 난방부 사이에 위치하는 펌프 및 솔레노이드 밸브로 구성되는
    난방 및 급탕 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기한 축열탱크의 상부 및 하부에는 각각 유출구 및 유입구가 형성되고, 펌프에 의하여 상기한 유출구로부터의 축열재가 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구의 열교환관의 하단부에 위치하는 유입구로 유입된 후 상단부의 유출구를 거쳐 상기한 축열탱크 하부의 유입구로 유입되는 난방 및 급탕 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구의 열교환관의 유입구 및 유출구에는 커플러가 설치되고, 상기한 커플러의 분리에 의해 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구와 축열부가 물리적으로 완전 분리될 수 있는 난방 및 급탕 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기한 축열부에는 온도계와 비상용 전기 히터가 설치됨과 아울러, 안전밸브와 축열재 보충용 보충 탱크가 설치되어 있는 난방 및 급탕 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기한 폐열 회수형 가스 조리 기구가 적어도 2개 이상 형성되고, 상기한 축열부와는 병렬로 연결되는 난방 및 급탕 시스템.


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